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深圳科软KR仿手工甩干式全自动酶标洗板机之医学数学化的发展历史

2014年01月18日 00:00:00 发布

数学应用于生命科学研究的历史可追溯到1 7世纪。1615年英国医生哈维(FarveyW )在研究心脏时应用流体力学知识和逻辑推理方法推断出血流循环系统的存在,18世纪欧拉利用积分方法计算了血流量问题,这些都是历史上应用数学研究生命科学的突出事例。

       科软仿手工甩干式全自动洗板机是传统洗板机和传统甩干机的有机组合的一体机。相对传统洗板机而言,其最大特点是:1、不用人工拍板;2、不会堵针;3、故障低;4速度快。

       不吸液:删除吸液针等吸液系统,利用旋转和重力去液。

       无污染:水平放板,旋转向下甩液,保证最大程度去液。独特锅底状接液设计,极难反溅。独有的防污染预处理洗板程序。

       免拍板:微孔内无残留,洗好后不用人工拍板。免除拍板给环境和使用者造成的不利影响。

       不堵孔:无吸液针,极大地降低堵孔风险。注液针防堵孔处理,实现注液针不堵孔。闲时管路自动清洗,避免结晶堵塞。开关机自动维护,保证管路内畅通无阻。

       不撞针:注液针不移动,与微孔板保持足够距离,有效保护酶标板和孔内包被。

       可条洗:每块板可以任选条数进行清洗,节省洗液,保护环境。

       速度快:一次可洗16块板,KR306洗好6块板约4分钟。

    数学应用于生命科学研究的历史可追溯到1 7世纪。1615年英国医生哈维(FarveyW )在研究心脏时应用流体力学知识和逻辑推理方法推断出血流循环系统的存在,18世纪欧拉利用积分方法计算了血流量问题,这些都是历史上应用数学研究生命科学的突出事例。但是,真正大范围地将数学应用于生命科学与医学研究则出现在20世纪中叶。1935年,Moltram对小白鼠皮肤癌的生长规律进行了研究,认为肿瘤细胞总数N随时间的变化速度与N成正比,并获得了瘤体在较短时间内符合指数生长规律的研究成果。1944年奥地利著名物理学家薛定谔(Schrodinger E )出版了《生命是什么》(What is life) — 书,应用量子力学和统计力学知识描述了生命物质的重要特征。在薛定谔的影响下, 沃森( Watson JD )和克里克(Crick FHC)利用当时对蛋白质和核酸所做的射线结晶学研究以及其他与DNA结构有关的研究,于1953年建立了 DNA超螺旋结构分子模型,验证了薛定谔的设想。在书中,薛定谔还利用非平衡热力学从宏观的角度解释生命现象,认为生命的基本特征是从环境中取得"负熵” ,以使生物系统内的熵始终处于低水平。20多年后,普律高津(Prigogine丨)等人提出耗散结构理论,将对生命系统的研究推广到薛定谔预言的领域,为此普律高津于1977年荣获了诺贝尔奖。作为医学领域的最高奖项,诺贝尔医学和生理学奖背后的许多数学影像也许更能说明数学在生命科学中的巨大潜力:英国生理学家、生物物理学家Hodgkin和Huxley建立了神经细胞膜产生动作电位时膜电位变化的模型,揭示了神经电生理的内在机制,因而于1963年共享诺贝尔奖;基于二维雷当变换(Radoniransform)创建CT成像理论的美阂科学家Grnnack AM获得了 1979年的诺贝尔奖,丹麦科学家Jeme NK则应用数学原理研究免疫网络理论获得丨984年的诺贝尔奖。这些奖项有力地表明现代生命科学的研究离不开数学,数学在其中所起的作用和影响越来越重大,高层次的成果往往有赖于合理的数学模型的建立。
      数学不仅推动了人们探索生命世界的步伐,事实上两者结合已经产生了多个十分活跃的学科。190丨年Peanson创建生物统计学后,概率论与数理统计方法在医学上得到了非常广泛的应用,如目前常用的著性检验、回归分析、方差分析、最大似然模型、决策树概率分布、微生物检测等,都属于基于统计学原理的数学模铟及分析。1931年^ 0丨161^ 在研究食物链的基础上,应用微分方程组研究生物动态平衡,完成了《生态竞争的数学原理》,开创了生物数学(biomathematics)这一新的分支。近年来,可视人及虚拟人的研究、计算医学(computational medicine/biology) 、生物信息学(bioinformatics) 、生理组学(Physiome )等新的学科及领域的出现,使数学这一工具在生物医学研究中的作用日益突出。
 生物系统是一个动态系统,作为世界上最复杂的系统之一,它具有调节机制复杂、多输人、多输出等特点,而且由于很多变量或参数很难在体测量及控制,仅仅通过实验研究来揭示其间的复杂关系,会非常困难且不易得到一致的结论。建立生物系统的数学模铟,有利于获得生物系统的动态定量变化,帮助阐明生物医学中有关作用机制等基础性问题,同时通过模型及仿真实验不仅可以得到正常状态,还可以获得异常或极端异常状态下的生理变化预测,以及代替一些技术复杂、代价高昂或难以控制和重现的实验,为临床或特定条件下的方案设计提供预测及指导。此外,从伦理学的角度,人们也希望医学研究中能够减少实验动物的数量,减轻临床试验中人体试验对象不必要的痛苦,因此生理系统的仿真与建模在生物医学领域中的研究中日益受到重视。目前,包括呼吸、血压.体温、各种调节系统等,都已建立了相应的数学模型,并进行了相应的模拟实验。针对特定应用的模型,如细胞动力学、药物动力学模型、生物种群生长模型、神经网络、心血管模型、临床计量诊断模型等,也不断呈现并得到应用。在本节下面的内容中,我们将以应用最为成功的模型之一,药物动力学型为例,说明医用数学模型的建立过程。

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